全球首例 美国医生为患者移植转基因猪心脏背后有哪些科技突破？

心脏病人戴维·贝内特（右）接受猪心脏移植手术前与医生的合影。 新华社发

现年57岁的心脏病晚期患者戴维·贝内特危在旦夕，他的心脏已经饱受重创，几乎快无法跳动。住在美国马里兰州的他，已持续数月一直卧床，靠人工心肺机维持生命。先前他被认为身体状况不适宜接受人类器官移植，依照马里兰大学医学院的说法，移植猪心脏是贝内特“目前唯一的选择”。

马里兰大学医学院的外科医生们决定孤注一掷，将一颗猪心脏移植到贝内特体内。手术前一天，贝内特说：“要么死去，要么接受猪心脏移植手术。”“我想活下去……这是我迫不得已的选择。”

美国马里兰大学医学中心10日发布消息说，医学专家成功将经基因改造的猪心脏移植入戴维·贝内特体内。这是世界首例转基因异种心脏移植手术。目前患者状况良好，但仍处于观察期。医生将在数周后评估这次移植是否成功。

人体排异反应通常是异种器官移植中的难题，为何本次猪心脏移植手术能取得较大进展？背后又经历了哪些科技突破？

疗效

术后经3天观察

患者状况良好正在恢复

据法新社报道，向贝内特提供心脏的猪经过转基因处理，共涉及10项特定基因编辑。获得美国食品和药物管理局紧急批准后，移植手术于7日在美国巴尔的摩市进行，历时7小时。术后经3天观察，贝内特状况良好，目前仍在恢复中。

声明说，这次器官移植手术“首次表明，转基因动物的心脏可以像人类心脏一样发挥作用，而不会立即（让人体）产生排异反应”。“接下来的几天至几周内，患者将受到严密监测，以确定这次移植是否达到拯救生命的效果。”

在手术医疗团队看来，这次手术如果最终被认定成功，将给世界上许多等待器官移植的病患带来生的希望。马里兰大学异种器官移植项目负责人穆罕默德·毛希丁说，如果手术成功，“今后饱受痛苦的患者将有数不胜数的器官供体来源”。

参与手术的巴特利·格里菲思医生说：“这是一次突破性的手术，让我们离解决器官短缺危机又近了一步。”

移植

猪心脏移植给人

有哪些全新技术突破？

目前全球许多病人因为不同疾病情况需要等待器官移植，但捐献的人体器官还无法满足这类需求。异种器官移植研究为解决“移植器官荒”提供了更多选择，但同时面临异种病毒传播、免疫兼容性等技术难点。

猪的器官组织结构、生理功能和大小与人体器官相近，被视为异种器官移植供体最佳动物之一。但是将猪器官移植到人体还存在两大医疗风险：猪的基因组携带内源性逆转录病毒，移植到人体后可能有“毒性”；猪器官可能在患者体内引发免疫排斥反应。

为解决移植用器官短缺问题，多国都在尝试用猪开展异种移植研究，近年来也取得一些突破。中美等国研究人员2017年报告说，他们用基因编辑技术“敲除”了猪基因组中所有内源性逆转录病毒，这些猪的器官如果移植给人类，不会出现相关病毒感染风险。

针对免疫兼容性的研究也不断取得进展。巴西圣保罗大学生物科学研究所教授马亚娜·扎茨2019年报告说，科学家已确认猪体内3个能引起人体排异反应的基因，用CRISPER/Cas9等基因编辑技术关闭这些基因，有可能消除人体免疫系统对猪器官的排异。

有了这些科研进展，本次在美国开展的移植手术又取得了新突破。

据马里兰大学医学中心介绍，移植手术中使用的猪已经过基因改造——其中研究人员将猪体内3个会引起人类对猪器官产生排异反应的基因“敲除”；另有1个特定的基因被“敲除”，以预防移植入人体的猪心脏组织过度成长。此外，研究人员将6个相关的人类基因嵌入猪的基因组，以使其器官更易被人体免疫系统接受。同时，手术团队还使用了抗排异药物，旨在抑制人体免疫系统，防止器官排异反应。

该中心表示，这项移植手术首次展示了一个经过基因改造的动物心脏移植入人体后，能像人的心脏一样发挥作用，并且身体不会马上对这个动物心脏产生排异反应。在接下来的一段时间里，团队还将继续观察患者，以确定异种器官移植技术是否能持续发挥作用，挽救生命。

焦点

新技术能否填补

人类器官移植巨大的缺口？

“我们正在谨慎行事，但我们也乐观地认为，这台世界上首例（转基因异种心脏移植）手术今后将向患者提供新的重要选择。”他说。

据美联社报道，美国人体器官捐献数量远低于需求，缺口巨大。负责美国人体器官移植事务的非营利组织“器官共享联合网络组织”数据显示，去年美国共3800多人接受了心脏移植手术，创下历史最高纪录。马里兰大学医学院在声明中说，美国政府器官捐赠网站数据显示，美国目前约有11万人等待器官移植，每年平均逾6000人等不到接受器官移植就去世。

为应对人体器官供应源短缺，医学研究人员长期致力于研究异种器官移植。猪的器官组织结构、生理功能和大小与人体器官相近，被视为异种器官移植最佳供体动物之一，先前一些移植手术就用到了猪的眼角膜、心脏瓣膜等。去年10月，美国一家医院把一个经过基因改造的猪肾移植给一名脑死亡患者，手术没有立即引起排异反应。术后3天，患者生命支持设备按预定日期去除。

综合新华社、《科技日报》等

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